用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱性能測(cè)試裝置，具體地，涉及用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置及方法，尤其是一種模擬空間真空環(huán)境下航天器熱管熱性能的測(cè)試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地面環(huán)境和太空溫度、濕度等條件有顯著差異，造成熱管性能在不同使用條件下會(huì)有一定的偏差。熱管性能測(cè)試主要包括熱管傳熱性能測(cè)試及壽命測(cè)試。航天器中使用的熱管還需要在真空低溫環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以接近實(shí)際空間環(huán)境，測(cè)試熱管各項(xiàng)性能，保證熱管使用安全。目前常規(guī)熱管測(cè)試設(shè)備溫度區(qū)間范圍不能滿足空間環(huán)境航天器測(cè)試需求。
[0003]根據(jù)現(xiàn)階段航天發(fā)展要求，為保證熱管熱性能的準(zhǔn)確性和可靠性，有必要設(shè)計(jì)新的測(cè)試方法，以滿足空間環(huán)境航天器研制需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置及方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置，包括:真空罐、冷板、真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)；
[0006]真空罐通過(guò)自身表面的法蘭接口分別連接真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)；
[0007]冷板設(shè)置在真空罐內(nèi)；
[0008]真空抽氣系統(tǒng)對(duì)真空罐進(jìn)行抽氣，使真空罐達(dá)到空間環(huán)境試驗(yàn)所需的真空度；
[0009]制冷系統(tǒng)為冷板提供制冷液，實(shí)現(xiàn)冷板的溫度控制，保證冷板表面溫度均勻；
[0010]加熱系統(tǒng)的加熱片設(shè)置在真空罐內(nèi)。
[0011 ] 優(yōu)選地，還包括測(cè)量控制系統(tǒng)
[0012]所述測(cè)量控制系統(tǒng)控制真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理。
[0013]優(yōu)選地，真空罐為臥式筒狀結(jié)構(gòu)，兩端為碟形封頭，采用0Crl8Ni9不銹鋼制造，真空罐內(nèi)表面拋光，表面粗糙度〈0.8 μ m，真空罐所有部件清潔無(wú)油；
[0014]真空抽氣系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)的真空管路選用0Crl8Ni9不銹鋼制造，真空管路經(jīng)無(wú)油脫脂處理，保證真空抽氣的清潔；
[0015]制冷系統(tǒng)根據(jù)冷板上控溫點(diǎn)的溫度反饋，進(jìn)行PID控溫調(diào)節(jié)，保證冷板的控溫精度優(yōu)于±1°C，冷板7的控溫范圍-80°C?80 °C ;
[0016]真空罐內(nèi)設(shè)置有冷板安裝支架，冷板放置于冷板安裝支架，冷板安裝支架能夠調(diào)整冷板的水平度；冷板安裝支架的上表面采用玻璃鋼與冷板7絕熱，冷板安裝支架的其他部件選用304不銹鋼；
[0017]冷板采用紫銅板，紫銅板背面盤(pán)繞盤(pán)管，盤(pán)管選用紫銅材料，紫銅板表面開(kāi)槽，盤(pán)管嵌套至槽內(nèi)，盤(pán)管與槽之間采用銀焊焊接，冷板測(cè)試表面進(jìn)行拋光處理，表面平面度優(yōu)于0.1mm ；
[0018]加熱片選用雙面絕緣康銅箔電加熱片，電阻值的精度±3.0%，引出線與絕緣層之間的絕緣電阻大于100ΜΩ。
[0019]根據(jù)本發(fā)明提供的一種上述的用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置的使用方法，包括如下步驟:
[0020]步驟1:將冷板與熱管冷凝段通過(guò)連接件進(jìn)行安裝固定，冷板與熱管冷凝段間填充導(dǎo)熱脂；
[0021]步驟2:根據(jù)測(cè)試需要，在熱管表面布置測(cè)溫元件；
[0022]步驟3:熱管加熱段布置加熱片，熱管絕熱段包扎隔熱材料；
[0023]步驟4:關(guān)閉真空罐的罐門(mén)，通過(guò)真空抽氣系統(tǒng)對(duì)真空罐進(jìn)行抽氣，直到真空罐達(dá)到測(cè)試要求的真空度；
[0024]步驟5:根據(jù)熱管測(cè)試要求，根據(jù)試驗(yàn)工況設(shè)定冷板工作溫度及加熱系統(tǒng)的加熱功率，進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。
[0025]優(yōu)選地，還包括如下步驟:
[0026]步驟6:根據(jù)測(cè)量控制系統(tǒng)收集的測(cè)溫元件溫度數(shù)據(jù)，對(duì)熱管的熱性能進(jìn)行分析；
[0027]步驟7:試驗(yàn)結(jié)束，開(kāi)真空罐檢查熱管相關(guān)質(zhì)量特性。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0029]1、本發(fā)明采用新型制冷方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)冷卻水冷卻方式，大大拓展了熱管測(cè)試溫度區(qū)間，滿足熱管熱性能測(cè)試對(duì)空間環(huán)境溫度要求，拓展了熱管熱性能測(cè)試溫度范圍。
[0030]2、本發(fā)明所述測(cè)試裝置適應(yīng)航天器熱管測(cè)試的要求，操作簡(jiǎn)便，安裝方便，提高了熱管熱性能測(cè)試精度。
[0031]3、本發(fā)明中加熱功率、冷板溫度可調(diào)，一次試驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)多工況、多根熱管同時(shí)測(cè)試，節(jié)約熱管測(cè)試試驗(yàn)成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀，且操作輕松、方便、節(jié)省了時(shí)間，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0032]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0033]圖1為本發(fā)明的檢測(cè)原理圖。
[0034]圖2為本發(fā)明所提供測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明所提供測(cè)試裝置中真空罐內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)熱管性能測(cè)試設(shè)備的測(cè)試方法，提供一種能夠模擬空間環(huán)境并對(duì)熱管熱性能進(jìn)行測(cè)試的裝置，該測(cè)試裝置冷板溫度可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同空間環(huán)境測(cè)試使用需求。
[0038]根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于真空下的熱管熱性能測(cè)試裝置，包括:真空罐、冷板、真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)；
[0039]真空罐通過(guò)自身表面的法蘭接口分別連接真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)；
[0040]冷板設(shè)置在真空罐內(nèi)；
[0041]真空抽氣系統(tǒng)對(duì)真空罐進(jìn)行抽氣，使真空罐達(dá)到空間環(huán)境試驗(yàn)所需的真空度；
[0042]制冷系統(tǒng)為冷板提供制冷液，實(shí)現(xiàn)冷板的溫度控制，保證冷板表面溫度均勻；
[0043]加熱系統(tǒng)的加熱片設(shè)置在真空罐內(nèi)。
[0044]所述測(cè)量控制系統(tǒng)控制真空抽氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理。
[0045]所述真空罐1為臥式筒狀結(jié)構(gòu)，有效尺寸為Φ800.ιΧ 3200mm，兩端為碟形封頭，采用0Crl8Ni9不銹鋼制造，該類材料在真空下放氣量小。真空罐內(nèi)表面拋光，表面粗糙度〈0.8 μ m，保證半球向紅外輻射率〈0.05，減少對(duì)產(chǎn)品的熱輻射。真空罐所有部件清潔無(wú)油。罐體表面開(kāi)有制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測(cè)量控制系統(tǒng)法蘭接口。真空罐為該裝置的主體設(shè)備，它為試驗(yàn)產(chǎn)品提供有效環(huán)境空間
[0046]所述真空抽氣系統(tǒng)2主要由干栗、分子栗、閥門(mén)及真空管路組成，真空管路、法蘭均按真空標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，選用0Crl8Ni9不銹鋼制造，所有管路須經(jīng)無(wú)油脫脂處理，保證真空抽氣的清潔，真空抽氣系統(tǒng)2與真空罐1的真空系